提高某低品位金礦石選礦技術指標的試驗研究及實踐

師偉紅，劉守信，高彥萍，王 玲

（西北礦冶研究院，甘肅 白銀 730900）

合理的選礦工藝對礦石中金的回收影響很大。金礦石的回收通常采用的方法有混汞、重選、浮選、氰化或聯合流程。重選法、混汞法是古老、有效回收顆粒金的方法，細粒和微細粒金通常采用浮選法回收[1]。國外某金礦屬硫化物石英脈型低品位大型金礦石，是比較難選的一類金礦石。目前，該金礦選礦廠日處理量是2500 噸，現場生產流程采用單一浮選工藝流程，磨礦細度90%-74μm，一次粗選，兩次掃選，兩次精選；藥劑制度以氫氧化鈉為調整劑，硫酸銅為活化劑，異丁基黃藥為捕收劑，起泡劑采用MIBC。由于礦石中礦物種類較多，礦物嵌布關系復雜，現場采用捕收劑捕收能力較弱等原因，導致部分載金礦物損失在尾礦中，生產技術指標較差。

本項目在現場工藝流程基礎上，針對現場生產存在的問題，主要從研制開發新型、高效載金礦物捕收劑及捕收起泡劑的角度，強化其對載金礦物的捕收，達到了提高金回收率的目的。通過試驗研究，確定了高效合理經濟的藥劑制度，研制出了選擇性和捕收能力兼優的D12和A106新藥劑組合，以替代現場藥劑異丁基黃藥和MIBC。

1 礦石性質

原礦多元素化學分析結果見表1，礦石中金的賦存狀態分析見表2。

表1 原礦多元素化學分析（%）

表2 礦石中金的賦存狀態分析結果

該礦石中主要金屬礦物為黃鐵礦，其次為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、褐鐵礦等；貴金屬礦物有自然金、自然銀、銀金礦；脈石礦物主要以石英為主，其次為方解石、云母等，少量碳、角閃石等。

礦石中金主要以硫化物包裹的顯微及次顯微金的形式存在，其次以脈石包裹金的形式存在，這種類型的嵌布形態對金礦物選礦指標產生一定的影響。

礦石中主要的硫化物礦物為黃鐵礦，其含量3.85%，有0.43%的毒砂（包括微量的雌黃和雄黃）、方鉛礦及閃鋅礦，大量的礦物是脈石礦物，其中石英、方解石及云母的含量為79.2%、5.1%和6.0%，另有少量碳、角閃石等。

2 選礦試驗及結果討論

為查明目的金屬損失的原因，該試驗研究首先在現場工藝流程條件優化的基礎上進行了小型閉路試驗，并對其閉路試驗產品進行了產品檢查。

產品檢查結果表明，現場采用的捕收劑對細粒級礦物捕收能力不足，導致部分呈單體解離狀態，平均粒徑為0.01mm 的細粒級連生體進入尾礦，沒有被有效回收。因此，研發高效選礦藥劑劑以提高目的金屬的選礦技術指標是本次試驗研究的關鍵。

圖1 磨礦細度試驗流程圖及條件

2.1 磨礦細度試驗

該試驗處理金礦中的金主要以硫化物包裹的顯微及次顯微金的形式存在，其次以脈石包裹金的形式存在。因此，合理的磨礦細度直接影響載金礦物是否充分解離以及浮選指標的優劣。

圖2 NaOH 用量試驗結果

表3 捕收劑選擇試驗結果

磨礦細度試驗流程見圖1，固定氫氧化鈉用量為1500g/t，硫酸銅用量為200g/t，D12用量為120g/t，A106用量為50g/t，進行了磨礦細度試驗。磨礦細度試驗結果表明，磨礦細度的提高，有利于金回收率的提高，但金品位略有下降。磨礦細度粗時部分金礦物未達到單體解離，難以上浮，回收率較低，主要原因是該礦石金的嵌布粒度較細；當磨礦細度-74μm含量為95%時，精礦品位明顯降低，回收率不再提高，最終確定適宜的磨礦細度-74μm 含量為90%。

2.2 粗選NaOH 用量試驗

NaOH 用量試驗是在固定磨礦細度為90%-74μm 條件下進行，其藥劑條件為D12為120g/t，A106為50g/t，試驗結果見圖2。

試驗結果表明，NaOH 用量變化對浮選指標影響較明顯。隨著用量增加，硫鐵礦受到抑制，導致回收率偏低。因此綜合考慮選礦技術指標，最終確定NaOH 1500g/t。

2.3 捕收劑選擇及用量試驗

對于提高金浮選回收率，浮選藥劑起著重要作用，尤其是具有協同效應的復合捕收劑[2]。由于該礦石屬高硫石英脈型細粒嵌布的低品位金礦石，因此，針對該礦石性質特點進行載金礦物捕收劑和起泡劑的研究，以減少載金礦物在尾礦中的損失。

固定磨礦細度為90%-74μm，NaOH 1500g/t，進行捕收劑選擇試驗。試驗流程見圖1，試驗結果見表3。

試驗結果表明，采用D12為捕收劑，A106為捕收起泡劑，浮選指標明顯優于其它捕收起泡劑。能夠充分發揮各藥劑間的協同效應，在浮選過程中表現出選擇性好和捕收能力強的優點，而且金礦物浮游速度快，可實現目的礦物快收早收，有效提高了金的選礦回收率。

2.4 閉路試驗

在藥劑篩選、調優試驗確定的工藝技術條件基礎上，分別進行了現場藥劑制度和新藥劑制度兩個方案的閉路試驗，新藥劑制度閉路試驗流程見圖3，試驗結果列入表4。

圖3 新藥劑方案閉路試驗流程及條件

閉路試驗結果表明，新藥劑制度跟現場藥劑制度相比，金精礦品位相當的情況下，金精礦的回收了提高了3.93%。但是該礦石中含硫較高，黃鐵礦又是金的載體礦物，在浮選作業，含硫礦物可浮性好，導致金精礦的產率較大，精礦品位較難提高。

表4 閉路試驗結果

2.5 工業試驗

在小型試驗研究的基礎上，該金礦公司采用我院自主研發的選礦藥劑樣品D12和A106，開展完實驗室的驗證試驗后，進行了為期二十天的新藥劑和現場藥劑對比的工業試驗，現場在工業試驗期間所處理的礦石平均品位，比實驗室小型試驗研究所采取的礦石礦樣品位高。工業試驗指標見表5。

表5 工業試驗指標結果

3 結論

（1）該礦石為單一金礦石，除了金可以回收外，其他元素未達到綜合利用指標，金主要以細粒、微細粒狀態賦存于石英和黃鐵礦中。

（2）D12是一種高效復合黃藥，可在金礦物及其連生體顆粒表面形成選擇性吸附，對細粒級金礦物及其連生體具有較強的捕收作用。A106是一種捕收性能的起泡劑，具有捕收和起泡雙重性能，用于該金礦，起泡性能好。在該礦石中，D12與A106組合使用，對細粒級金礦物及富連生體載金礦物具有良好的選擇性捕收作用，且浮選泡沫穩定。

（3）在現場工藝流程基礎上，針對礦石性質，小型試驗采用高效復合黃藥D12及捕收起泡劑A106，獲得了較好的閉路試驗指標：新藥劑較現場藥劑方案，在金精礦品位相當的情況下，金精礦回收率提高了3.93%。

（4）工業試驗實踐中，在金礦石原礦品位相當的條件下，新藥劑方案取得了較好的指標：跟現場藥劑方案相比，金精礦品位提高了1.84g/t，回收率提高了4.13%。